AMBIENTAL HENRIQUE LUIS ROESSLER da Qualidade do Ar 201… · henrique luis roessler governo do...

Rede Estadual de Monitoramento

Automático da Qualidade do Ar

Relatório 2013 e 2014

RIO GRANDE DO SUL

2015

FUNDAÇÃO ESTADUAL DE PROTEÇÃO

AMBIENTAL HENRIQUE LUIS ROESSLER

FEPAM

iii

FUNDAÇÃO ESTADUAL DE PROTEÇÃO AMBIENTAL

HENRIQUE LUIS ROESSLER

GOVERNO DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL

SECRETARIA DO MEIO AMBIENTE E

DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL

2015

iv

FUNDAÇÃO ESTADUAL DE PROTEÇÃO AMBIENTAL

Ana Maria Pellini

DIRETORIA TÉCNICA

Rafael Volquind

DEP. DE QUALIDADE, PLANEJAMENTO E INFRAESTRUTURA

Ana Rosa Severo Bered

PROGRAMA AR DO SUL

Márcio D’Avila Vargas

Equipe Técnica da Rede de Monitoramento Automático

Estevão Segalla

Felipe Norte Pereira

Flávio Wiegand


Said Oliveira Atiyel

Elaboração Técnica

Flávio Wiegand


2015

v

Ficha catalográfica

Ficha catalográfica elaborada pela bibliotecária Sílvia Maria Jungblut – CRB 10/644

F383 Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luís Roessler.

Rede estadual de monitoramento automático da qualidade do ar relatório 2013 e 2014 . – Porto Alegre: FEPAM, 2015. 58p. : il.

1. Ar. 2. Poluição. 3. Monitoramento da qualidade do ar – Rio Grande do Sul. I. Título. CDU – 628.511(816.5)

vi

SUMÁRIO

GLOSSÁRIO vii

LISTA DE FIGURAS ix

LISTA DE TABELAS x

1 INTRODUÇÃO 13

2 OBJETIVO 15

3 DESCRIÇÃO DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL 16 3.1 ASPECTOS GEOGRÁFICOS, CLIMÁTICOS E DE DISPERSÃO 16 3.2 ECONOMIA DO ESTADO 16 3.3 DADOS DA FROTA VEICULAR GAÚCHA 18

4 PROCONVE E PROMOT 20

5 PADRÕES DE QUALIDADE DO AR 21

6 POLUENTES E A QUALIDADE DO AR 24 6.1 POLUENTES: EFEITOS NA SAÚDE E FONTES USUAIS 24 6.2 ÍNDICE DE QUALIDADE DO AR E OS EFEITOS NA SAÚDE 24

7 REDE DE MONITORAMENTO AUTOMÁTICO 26 7.1 HISTÓRICO 26 7.2 ESTAÇÕES DE MONITORAMENTO DA REDE AR DO SUL 26 7.2.1 ESTAÇÃO CANOAS/V COMAR 27 7.2.2 ESTAÇÃO SAPUCAIA/SESI 27 7.2.3 ESTAÇÃO GRAVATAÍ/JT 27 7.2.4 ESTAÇÃO CANOAS/PU 27 7.2.5 ESTAÇÃO ESTEIO/VE 27 7.2.6 ESTAÇÃO CHARQUEADAS/AT 28 7.2.7 ESTAÇÃO TRIUNFO/DEPREC 28 7.2.8 ESTAÇÃO GUAÍBA/PARQUE 35 28 7.3 DADOS DE QUALIDADE DO AR 29 7.3.1 REPRESENTATIVIDADE DOS DADOS DE QUALIDADE DO AR 29 7.3.2 DISPONIBILIDADE DOS DADOS DA REDE DE QUALIDADE DO AR 30

8 ANÁLISE DOS DADOS 31 8.1 ÍNDICE DE QUALIDADE DO AR (IQAR) 31 8.2 DADOS DO MONITORAMENTO 32 8.2.1 OZÔNIO (O3) 32 8.2.2 PARTÍCULAS INALÁVEIS (PI10) 39 8.2.3 DIÓXIDO DE ENXOFRE (SO2) 41 8.2.4 DIÓXIDO DE NITROGÊNIO (NO2) 43 8.2.5 MONÓXIDO DE CARBONO (CO) 51

9 CONCLUSÕES 53

10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 55

11. FONTES CONSULTADAS 58

vii

GLOSSÁRIO

g/m3: micrograma por metro cúbico

°C: Grau Celsius

AT: Arranca Toco

CO: Monóxido de carbono

CONAMA: Conselho Nacional do Meio Ambiente

CPTEC: Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos

DEPREC: Departamento Estadual de Portos Rios e Canais

DETRAN-RS: Departamento estadual de trânsito do Rio Grande do Sul

DV: Direção do vento

E: Leste

FEPAM: Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luis Roessler

FFE: Fundação de economia e estatística

GM: General Motors do Brasil

GOES-13: Geostationary Operational Environmental Satellite

HC: Hidrocarboneto

hPa: Hectopascal

Iarc: International agency for research on cancer

INMET: Instituto nacional de meteorologia

Inpp-I: Índice de potencial poluidor da indústria

IQAr: Índice de Qualidade do Ar

JT: Jardim Timbaúva

km: Quilômetro

L: Local

Log: Logaritmo

m/s: Metro por segundo

m: Metro

NO2: Dióxido de nitrogênio

NOAA: National Oceanic and Atmospheric Administration

NOx: Óxidos de nitrogênio

O3: Ozônio

OMS: Organização mundial da saúde

http://en.wikipedia.org/wiki/Geostationary_Operational_Environmental_Satellite

viii

P: Pressão

PI: Partículas inaláveis

PI10: Partículas inaláveis com diâmetro menor que 10 micra

PIB: Produto interno bruto

ppm: Partes por milhão

PROAR: Programa Ar do Sul

PTS: Partículas totais em suspensão

PU: Parque universitário

REFAP: Refinaria Alberto Pasqualini S/A

RG: Radiação solar global

RMPA: Região metropolitana de Porto Alegre

RS: Rio Grande do Sul

S: Sul

SC: Santa Catarina

SE: Sudeste

SESI: Serviço social da indústria

SO2: Dióxido de enxofre

T: Temperatura

UR: Umidade relativa do ar

UTC: Universal Time Coordinated

UVA: Radiação ultravioleta-A

V COMAR: V Comando Aéreo Regional

VAB: Valor adicional bruto

VE: Vila Ezequiel

VV: Velocidade do vento

W: Oeste

WHO: World Health Organization

http://www.who.int/

ix

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Estrutura do VAB do Rio Grande do Sul por setores de atividade 2012 (%). 17

Figura 2: Índice de Potencial Poluidor da Indústria, por município. 18

Figura 3: Limite de emissão por Fases do PROCONVE – Veículos Leves. 20

Figura 4: Localização das estações Canoas/V COMAR, Canoas/PU, Esteio/VE, Sapucaia/SESI, Gravataí/JT,

Guaíba/Parque35, Charqueadas/AT e Triunfo/DEPREC. 29

Figura 5: Carta de superfície do dia 09/12/2013, as 15h local (18:00 UTC), contendo isóbaras ao nível médio do

mar e vetores do vento a 10 m de altura. 35

Figura 6: Imagem do Satélite GOES-13 do dia 09/12/2013, as 15h local (18:00 UTC), no espectro do visível. 35

Figura 7: Plotagem da radiossondagem da atmosfera no diagrama SkewT-LogP dia 09/12/2013, as 9h local

(12:00 UTC). 36


mar e vetores do vento a 10m de altura. 37



(12:00 UTC). 38

Figura 11: Concentração média horária de ozônio ao longo do dia, por ano. 38

Figura 12: Concentração média horária de PI10 ao longo do dia, por ano. 40

Figura 13: Concentração média horária de SO2 ao longo do dia, por ano. 42





(12:00 UTC). 46





(12:00 UTC). 48




Figura 22: Plotagem da radiosondagem da atmosfera no diagrama SkewT-LogP dia 11/06/2014, as 9h local

(12:00 UTC). 50

Figura 23: Concentração média horária de NO2 ao longo do dia, por ano. 50

Figura 24: Concentração média horária de CO ao longo do dia, por ano. 52

x

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Os 10 maiores municípios conforme o PIB 16

Tabela 2: Evolução anual da frota veicular do RS por tipo. 19

Tabela 3: Padrões de qualidade do ar (resolução CONAMA nº 003/1990) 22

Tabela 4: Níveis de poluição do ar para episódios críticos (res. CONAMA nº 003/1990) 22

Tabela 5: Princípios de medição específicos para cada poluente. 23

Tabela 6: Relação entre o índice de qualidade do ar e os efeitos sobre a saúde. 24

Tabela 7: Índices de qualidade e faixas de concentração correspondente por poluente. 25

Tabela 8: Parâmetros e localização das estações. 26

Tabela 9: Critérios de representatividade de dados. 29

Tabela 10: Índice de qualidade do ar em 2013. 31

Tabela 11: Índice de qualidade do ar em 2014. 32

Tabela 12: Concentração média horária anual de O3, por estação por ano. 33

Tabela 13: Concentração máxima horária de ozônio, por estação por ano. 33

Tabela 14: Concentração média diária anual de PI10, por estação por ano. 39

Tabela 15: Concentração máxima diária de PI10, por estação por ano. 39

Tabela 16: Concentração média diária anual de SO2, por estação por ano. 41

Tabela 17: Concentração máxima diária de SO2, por estação por ano. 42

Tabela 18: Concentração média horária anual de NO2 por estação por ano. 43

Tabela 19: Concentração máxima média horária de NO2 por estação por ano. 44

Tabela 20: Concentração média horária anual de CO por estação, por ano. 51

Tabela 21: Concentrações máximas médias horárias e móveis de 8 h de CO por estação, por ano. 51

13

1 INTRODUÇÃO

Processos industriais, atividades domésticas e veículos automotores emitem misturas

complexas de poluentes do ar, muitos dos quais são prejudiciais à saúde. Além disto, emissões

oriundas de vulcões, queimadas e da própria decomposição dos materiais orgânicos no

ambiente também contribuem para o aumento de poluentes no ar.

Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), a poluição do ar é atualmente um

dos principais problemas ambientais no mundo. Ela aumenta o risco de doenças respiratórias

e doença cardíaca nas populações. Exposições a curto prazo, assim como as prolongadas, têm

sido associadas aos impactos na saúde. Crianças, idosos e as classes mais pobres são as mais

suscetíveis. Em termos gerais, a OMS definiu diretrizes de qualidade do ar para quatro

poluentes comuns: partículas inaláveis (PI), ozônio (O3), dióxido de nitrogênio (NO2) e

dióxido de enxofre (SO2), visando proteção à saúde e meio ambiente (WHO, 2005).

Em geral, na maioria das grandes cidades do mundo e nas zonas muito

industrializadas onde é monitorada a poluição do ar, a qualidade do ar ambiente não atinge

níveis seguros conforme as diretrizes da OMS, colocando as pessoas em risco adicional de

doenças respiratórias além de outros problemas de saúde.

Estima-se que em 2012 houve em torno de 3,7 milhões de mortes prematuras - mais

da metade deles nos países em desenvolvimento - devido a exposição à poluição ambiental do

ar (WHO, 2014). Cerca de 88% destas mortes ocorrem em países de baixa e média renda per

capta. Em 2013, a OMS classificou a poluição do ar como cancerígena para os seres humanos

(Iarc, 2013).

Reduzir a poluição do ar poderia salvar vidas. Em muitos casos combater a poluição

a longo prazo é mais econômico do que os gastos para os tratamentos de saúde.

Concentrações de poluentes atmosféricos devem ser mensurados pelo monitoramento

nos locais que sejam representativos da exposição da população. Os níveis de poluição do ar

podem ser mais altos nas proximidades de fontes específicas, tais como estradas, usinas de

energia e grandes fontes estacionárias, e a proteção das populações que vivem em tais

situações pode exigir medidas especiais para trazer os níveis de poluição para abaixo dos

valores de referência.

14

O presente trabalho aborda as características do Rio Grande do Sul, principalmente

aquelas com maior impacto na poluição atmosférica, com destaque para a atividade industrial

e a evolução e características da frota veicular.

As Resoluções do CONAMA nº 005/1989 e nº 003/1990, que explicitam os

conceitos de poluente, de padrões de qualidade do ar (primário e secundário) e limites

adotados para os poluentes clássicos são brevemente discutidas, assim como o Índice de

Qualidade do Ar (IQAr).

Para melhor compreensão do monitoramento realizado, são apresentadas as

características e peculiaridades de cada estação de monitoramento, na forma de histórico e

metadados das mesmas.

15

2 OBJETIVO

O objetivo deste relatório é divulgar para a sociedade os dados do monitoramento

automático da qualidade do ar realizado pela FEPAM nos anos de 2013 e 2014, incluindo o

sistema de monitoramento utilizado, sua abrangência, as principais fontes e a influência da

meteorologia local na dispersão dos poluentes.

16

3 DESCRIÇÃO DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL

3.1 Aspectos geográficos, climáticos e de dispersão

Os aspectos geográficos, meteorológicos e climáticos encontram-se descritos no

Relatório da Qualidade do Ar 2003-2012, disponível no site da FEPAM.

3.2 Economia do Estado

Em termos gerais, o Produto Interno Bruto (PIB) do Estado triplicou entre 2002 e

2013, passando de cerca de 105 bilhões para cerca de 331 bilhões de reais (FEE, 2015).

Infelizmente ainda não há dados disponíveis para o ano de 2014 até a publicação deste

relatório.

Na Tabela 1 vemos os 10 maiores municípios do Estado em 2012, segundo a

magnitude do PIB, os quais representaram 44,75% do PIB estadual.

Tabela 1: Os 10 maiores municípios conforme o PIB

Fonte: FEE/Centro de Informações Estatísticas/Núcleo de Contabilidade Social.

Os 10 maiores PIBs municipais são, em geral, baseados na indústria e em serviços,

tendo a agropecuária uma pequena participação. O setor serviços destaca-se como a

responsável pela maior parte do valor gerado nestes municípios. O número de habitantes

também é destaque pois, com exceção de Triunfo, todos apresentam população superior a 100

mil habitantes.

http://www.fee.rs.gov.br/wp-content/uploads/2014/12/20141211tabela1.xlsx

17

O valor adicional bruto (VAB) do Rio Grande do Sul em 2012, dividido em

Agropecuária, Indústria e Serviços, é ilustrado na Figura 1.

Figura 1: Estrutura do VAB do Rio Grande do Sul por setores de atividade 2012 (%). Fonte: Atlas Socioeconômico do Rio Grande do Sul

A indústria, responsável por 25,21% do VAB estadual, é bem diversificada e se

desenvolveu a partir das agroindústrias e de outros segmentos ligados ao setor primário.

Destacam-se as indústrias de transformação, alimentos, petroquímicas, máquinas,

automobilísticas, implementos agrícolas, fertilizantes e de calçados. De forma geral, as

indústrias de produtos alimentícios, química, metalurgia, vestuário, papel, têxtil, borracha,

automotivo e petróleo ficam localizadas nos municípios da RMPA. Na região da Serra

Gaúcha, principalmente em Caxias do Sul, ficam indústrias ligadas ao metal-mecânico e na

região de Pelotas e Rio Grande, indústrias de construção naval e fertilizantes. Destaca-se,

ainda, o Pólo Petroquímico em Triunfo, as indústrias do setor coureiro-calçadista do Vale dos

Sinos, as termoelétricas em Charqueadas e Candiota e a indústria fumageira em Santa Cruz do

Sul e Venâncio Aires.

Embora a agropecuária represente apenas 8,44% do VAB gaúcho, é por meio dela

que derivam vários segmentos da indústria e dos serviços. O Rio Grande do Sul possui um

dos maiores rebanhos bovinos do país, localizado na parte oeste e sul do Estado, cujo sistema

ainda é de produção extensiva, tendo o campo nativo como base da alimentação dos animais.

O Estado ainda é um dos maiores produtores de grãos, com destaque para a soja, arroz, milho

e trigo.

A Figura 2 ilustra a participação dos municípios gaúchos no índice de potencial

poluidor da indústria (Inpp-I) para o ano de 2009. Infelizmente não se tem dados mais

http://www1.seplag.rs.gov.br/upload/Graf_Partic_PIB_2002_2010.gif

http://www1.seplag.rs.gov.br/upload/Graf_Partic_PIB_2002_2010.gif

http://pt.wikipedia.org/wiki/Alimento

http://pt.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica

http://pt.wikipedia.org/wiki/Metalurgia

http://pt.wikipedia.org/wiki/Vestu%C3%A1rio

http://pt.wikipedia.org/wiki/Papel

http://pt.wikipedia.org/wiki/T%C3%AAxtil

http://pt.wikipedia.org/wiki/Borracha

http://pt.wikipedia.org/wiki/Oeste

http://pt.wikipedia.org/wiki/Sul

18

recentes disponíveis até a publicação deste relatório. É observado que a concentração

territorial do risco relativo ao potencial poluidor industrial ocorre principalmente em

municípios da RMPA e em Caxias do Sul, correspondente às áreas mais densamente

povoadas e industrializadas do Estado. Em segundo plano aparecem os municípios de Santa

Cruz do Sul e Rio Grande.

Figura 2: Índice de Potencial Poluidor da Indústria, por município. Fonte: FEE.

3.3 Dados da frota veicular gaúcha

A Tabela 2 contém o número de veículos por tipo no período de 2007 a 2014. Isto se

reflete na frota como um todo e nos veículos à gasolina e à diesel, que juntos constituem

quase 90% do montante total. Observa-se uma forte expansão no crescimento do número de

veículos, que até 2010 era acima de 6,9% ao ano, mas que perdeu força passando para 5,3%

ao ano em 2014. Fica evidenciado ainda que a principal categoria é constituída por

automóveis que, a princípio, são os maiores contribuintes da poluição veicular.

19

Tabela 2: Evolução anual da frota veicular do RS por tipo. Tipo de Veículo 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

Automóvel 2.409.653 2.559.453 2.726.795 2.898.284 3.086.934 3.305.134 3.522.607 3.707.055

Motocicleta, Motoneta e Ciclomotor 727.725 813.776 875.494 929.824 986.762 1.033.842 1.069.708 1.095.707

Caminhão 193.318 201.533 209.640 221.179 233.363 243.366 256.447 266.995

Reboque 129.984 138.889 147.151 157.643 169.490 181.801 196.601 210.784

Ônibus e Microônibus 39.996 40.419 42.164 44.521 47.641 50.219 52.923 55.119

Trator 3.400 3.858 4.300 5.113 5.869 6.498 6.880 7.178

Outros 1.972 4.496 4.557 4.709 4.946 5.226 5.473 5.708

Utilitário, Caminhonete, Camioneta 349.167 376.126 407.545 448.341 496.926 550.216 611.265 675.150

Total 3.855.215 4.138.550 4.417.646 4.709.614 5.031.931 5.376.302 5.721.904 6.023.696

Fonte: DETRAN-RS.

As informações a respeito do inventário de fontes móveis do Estado, envolvendo

dados da frota frente ao tipo de combustível utilizado e as estimativas de emissão por

poluente, por não haver atualização de dados disponíveis, podem ser acessadas no Relatório

da Qualidade do Ar 2003-2012, disponível do site da FEPAM.

20

4 PROCONVE E PROMOT

Para minimizar o impacto do crescente aumento da frota veicular na qualidade do ar

dos grandes centros urbanos, o CONAMA criou programas de controle, com destaque para o

Programa de Controle da Poluição do Ar por Veículos Automotores – PROCONVE,

instituído pela Resolução CONAMA nº 18 de 1986, e o Programa de Controle da Poluição do

Ar por Motocicletas e Veículos Similares – PROMOT, instituído pela Resolução CONAMA

nº 297 de 2012.

Tais programas estabelecem prazos, limites de emissão e melhora tecnológica para a

frota veicular do país, contribuindo para o atendimento dos padrões de qualidade do ar do

PRONAR. Os programas foram implementados em fases, onde a cada período ou fase o novo

veículo automotor produzido deve atender a um limite máximo de emissão, inferior ao da fase

precedente. Em termos de emissões, a Figura 3 exemplifica os limites estabelecidos de cada

poluente para cada fase do PROCONVE – veículos leves de passageiros. Destaca-se que os

limites de emissão para os veículos leves comerciais, veículos pesados e ciclomotores também

foram estabelecidos nestes programas, para cada fase, mas não serão apresentados neste

relatório, podendo ser acessados diretamente no site do IBAMA ou do MMA.

Figura 3: Limite de emissão por Fases do PROCONVE – Veículos Leves. Fonte: ANFAVEA(2010): Ações da Indústria Automobilística para Atendimento ao PROCONVE.

21

5 PADRÕES DE QUALIDADE DO AR

A resolução CONAMA nº 005/1989 estabelece os seguintes conceitos associados à

qualidade do ar:

a- Padrão de qualidade do ar: são as concentrações de poluentes atmosféricos que,

ultrapassadas, poderão afetar a saúde, a segurança e o bem-estar da população, bem como

ocasionar danos à flora, à fauna, aos materiais e ao meio ambiente em geral.

b- Poluente atmosférico: qualquer forma de matéria ou energia com intensidade e em

quantidade, concentração, tempo ou características em desacordo com os níveis estabelecidos,

e que tornem ou possam tornar o ar:

I. Impróprio, nocivo ou ofensivo à saúde;

II. Inconveniente ao bem-estar público;

III. Danoso aos materiais, à fauna e flora;

IV. Prejudicial à segurança, ao uso e gozo da propriedade e às atividades normais

da comunidade.

Já a resolução CONAMA nº 003/1990 apresenta outros importantes conceitos tais

como os de padrão primário e secundário, episódios críticos e níveis de atenção, alerta e

emergência, conforme apresentado a seguir:

a) padrões primários de qualidade do ar: são as concentrações de poluentes que,

ultrapassadas, poderão afetar a saúde da população;

b) padrões secundários de qualidade do ar: concentrações de poluentes abaixo das

quais se prevê o mínimo efeito adverso sobre o bem-estar da população, assim como

o mínimo dano à fauna, à flora, aos materiais e ao meio ambiente em geral.

Os padrões de qualidade do ar estabelecido para o território nacional, segundo a

resolução CONAMA nº 003/1990, são mostrados na Tabela 3.

Os artigos 145 a 153 do capítulo III do Código Estadual do Meio Ambiente (RS - Lei

nº 11520 de 03/08/2000) tratam “Da Utilização e Conservação do Ar”. Fica explícito no

artigo 153:

“As fontes emissoras de poluentes atmosféricos, em seu conjunto, localizadas em

área de Distrito Industrial, classificada como Classe III, deverão lançar seus poluentes em

quantidades e condições tais que:

22

I - não ocasionem concentrações, ao nível do solo, superiores aos padrões primários

de qualidade do ar, dentro dos limites geográficos do Distrito Industrial;

II - não ocasionem concentrações, ao nível do solo, superiores aos padrões

secundários de qualidade do ar, fora dos limites geográficos do Distrito Industrial.

Assim, nas áreas classe I e II bem como nas áreas classe III, fora dos limites

industriais, devem ser atendidos os padrões secundários de emissão.”

Tabela 3: Padrões de qualidade do ar (resolução CONAMA nº 003/1990)

POLUENTE TEMPO DE

AMOSTRAGEM

PADRÃO PRIMÁRIO

(g/m³)

PADRÃO SECUNDÁRIO

(g/m³)

Partículas totais em

suspensão

24 h ¹ 240 150

Média geométrica anual 80 60

Partículas inaláveis 24 h ¹ 150 150

Média aritmética anual 50 50

Fumaça 24 h ¹ 150 100


Dióxido de enxofre 24 h ¹ 365 100


Dióxido de nitrogênio 1 h 320 190


Monóxido de carbono 1 h ¹ 35 ppm 35 ppm

8 h ¹ 9 ppm 9 ppm

Ozônio 1 h ¹ 160 160 1- Não deve ser ultrapassado mais de uma vez ao ano.

Fonte: Adaptado da resolução CONAMA nº 003/1990.

A resolução CONAMA nº 003/1990 também define episódios críticos de poluição do

ar, resumidamente descritos na Tabela 4.

Tabela 4: Níveis de poluição do ar para episódios críticos (res. CONAMA nº 003/1990)

POLUENTE TEMPO DE

AMOSTRAGEM

ATENÇÃO

(g/m³)

ALERTA

(g/m³)

EMERGÊNCIA

(g/m³)

Partículas totais em suspensão 24 h 375 625 875

Partículas inaláveis 24 h 250 420 500

Fumaça 24 h 250 420 500

Dióxido de enxofre 24 h 800 1600 2100

Dióxido de nitrogênio 1 h 1130 2260 3000

SO2 x PTS (g/m³x g/m³) 24 h 65000 261000 393000

Monóxido de carbono 8 h 15 ppm 30 ppm 40 ppm

Ozônio 1 h 400 800 1000

Fonte: Adaptado da resolução CONAMA nº 003/1990.

Em termos de equipamentos de medição, a resolução CONAMA nº 003/1990 define

que das estações devem operar de acordo com a metodologia descrita na Tabela 5. Entretanto,

23

a metodologia utilizada na determinação de alguns destes poluentes nos amostradores

automáticos da Rede Ar do Sul que compõe este relatório contemplam técnicas mais

avançadas, avaliadas como equivalentes e aprovadas pelo órgão ambiental, conforme consta

na Tabela 5.

Tabela 5: Princípios de medição específicos para cada poluente.

POLUENTE MÉTODO DE MEDIÇÃO

CONAMA nº 003/1990 Rede Ar do Sul

Partículas Inaláveis - PI10 Separação inercial/filtração ou equivalente Radiação Beta e Micro-balança

Dióxido de Enxofre – SO2 Pararonasilina ou equivalente Fluorescência Ultravioleta

Monóxido de Carbono - CO Infravermelho não-dispersivo ou equivalente Infravermelho não-dispersivo

Óxidos de Nitrogênio - NOx Quimioluminescência ou equivalente Quimiluminescência

Ozônio – O3 Quimioluminescência ou equivalente Fotometria Ultravioleta

Fonte: Elaborado pelo autor.

24

6 POLUENTES E A QUALIDADE DO AR

6.1 Poluentes: efeitos na saúde e fontes usuais

A descrição dos principais poluentes, seu efeito na saúde e suas principais fontes

encontra-se no Relatório da Qualidade do Ar 2003-2012, disponível no site da FEPAM.

6.2 Índice de qualidade do ar e os efeitos na saúde

O índice de qualidade do ar (IQAr) é uma ferramenta matemática utilizada para

qualificar o ar, sendo dividida na FEPAM nas seguintes categorias: “Boa”, “Regular”,

“Inadequada”, “Má”, “Péssima” e “Crítica”. Para facilitar a divulgação ao público adotou-se

para a qualidade do ar, na mesma ordem mencionada anteriormente, uma escala de cores

correspondente: verde, amarelo laranja, vermelho, roxo e preto. A significância da qualidade

do ar para saúde é apresentada na Tabela 6.

Tabela 6: Relação entre o índice de qualidade do ar e os efeitos sobre a saúde.

QUALIDADE ÍNDICE EFEITOS PRINCIPAIS NA SAÚDE

Boa 0-50 Efeitos desprezíveis

Regular 51-100 Pessoas com doenças respiratórias e/ou cardíacas podem apresentar sintomas

como dor no peito, tosse seca e cansaço

Inadequada 101-199

Pessoas com doenças respiratórias ou cardíacas, idosos e crianças têm os

sintomas agravados. População em geral pode apresentar sintomas como ardor

nos olhos, dor no peito, nariz e garganta, tosse seca e cansaço

Má 200-299

Aumento dos sintomas respiratórios em crianças e pessoas com doenças

pulmonares, como asma. Aumento de sintomas respiratórios na população em

geral

Péssima 300-399

Agravamento significativo dos sintomas cardiovasculares e respiratórios, como

tosse, cansaço, falta de ar e respiração ofegante na população em geral. Risco

de mortes prematuras de pessoas com doenças respiratórias e cardiovasculares.

Risco de agravos à gestação

Crítica 400 ou maior

Sérios riscos de manifestações de doenças respiratórias e cardiovasculares.

Aumento de mortes prematuras em pessoas com doenças cardiovasculares e

respiratórias

Fonte: FEPAM.

25

A rede de monitoramento automático da FEPAM contempla a medida dos principais

poluentes constantes na resolução do CONAMA nº 003/1990: partículas inaláveis inferiores a

10 micra (PI10), dióxido de enxofre (SO2), monóxido de carbono (CO), dióxido de nitrogênio

(NO2) e ozônio (O3). A fumaça e partículas totais em suspensão também são poluentes

listados na mesma resolução, mas não são parâmetros utilizados pela rede automática da

FEPAM para elaboração do IQAr.

Cada concentração de poluente medido corresponde a um índice de qualidade do ar,

sendo que o valor mais elevado prevalece sobre os demais para classificação do ar e

identificação do poluente mais crítico. Assim, cada faixa de índice corresponde a uma faixa

de concentração que varia de um poluente para outro. A Tabela 7 apresenta as faixas de

equivalências de concentrações e índices de qualidade respectivos para os poluentes

monitorados pela rede automática.

Tabela 7: Índices de qualidade e faixas de concentração correspondente por poluente.

As classificações “boa” e “regular” atendem aos padrões de qualidade do ar

Fonte: FEPAM.

Qualidade Índice PI10

(µg/m³) S02

(µg/m³) NO2

(µg/m³) CO

(ppm) O3

(µg/m³)

0-50 0-50 0-80 0-100 0-4,5 0-80

51-100 51-150 81-365 101-320 4,6-9,0 81-160

101-199 151-249 366-799 321-1129 9,1-14,9 161-399

200-299 250-419 800-1599 1130-2259 15,0-29,9 400-799

300-399 420-499 1600-2099 2260-2999 30,0-39,9 800-999

400 ou maior ≥ 500 ≥ 2100 ≥ 3000 ≥ 40 ≥ 1000

26

7 REDE DE MONITORAMENTO AUTOMÁTICO

7.1 Histórico

O histórico da Rede Automática de monitoramento da Qualidade do Ar da FEPAM

pode ser acessado no Relatório da Qualidade do Ar 2003-2012, disponível do site da FEPAM.

As estações de monitoramento que apresentaram registros nos anos de 2013-2014

estão descritas na Tabela 8.

Tabela 8: Parâmetros e localização das estações.

Município Estação Coord. (UTM) Parâmetros monitorados

Poluentes Meteorológicos

Canoas

V COMAR 482455

PI10, SO2, O3 P, T, UR, RG,

UVA, DV e VV 6688924

Parque Universitário

1

486058 PI10, SO2, CO, O3,

NOx, HCs

P, T, UR, RG,


Sapucaia do Sul SESI 484616 PI10, SO2, CO, O3,

NOx

P, T, UR, RG,


Triunfo DEPREC2

433124 SO2, NOx ---

6687563

Esteio Vila Ezequiel1

482740 PI10, SO2, CO, O3,

NOx, HCs, TRS

P, T, UR, RG,


Gravataí Jardim Timbaúva3

501200 PI10, SO2, CO, O3,

NOx, HCs

P, T, UR, RG,


Charqueadas Arranca Toco2

439121 PI10, SO2, CO, O3,

NOx ---

6686119

Guaíba Parque 35 4

468013 PI10, SO2, CO, O3,

NOx, PTS, TRS

P, T, UR, RG,

UVA, DV e VV 6668537 1- Estações de propriedade, mantidas e operadas pela Refinaria Alberto Pasqualini (REFAP); 2- Estações de propriedade, mantidas e operadas pela Tractebel Energia;

3- Estação doada pela General Motors do Brasil (GM) à FEPAM;

4 - Estação de propriedade, mantida e operada pela CMPC Celulose Riograndense;

Fonte: Elaborado pelo Autor.

7.2 Estações de monitoramento da Rede Ar do Sul

Os pontos de monitoramento onde estão localizadas as estações da rede automática

podem ser agrupados segundo a influência do tipo de fonte predominante: veicular, urbana ou

industrial. Isto não significa que a influência é exclusiva de uma ou de outra origem, mas o

objetivo é apenas destacar a contribuição da poluição predominante.

27

As estações Estação Canoas/V COMAR, Estação Sapucaia/SESI e Estação

Guaíba/Parque 35 não possuem série de dados com representatividade suficiente, mas são

apresentadas as características de seu entorno.

Desta maneira, são apresentados a seguir os locais onde estão instaladas as estações

de monitoramento e as características de seu entorno.

7.2.1 Estação Canoas/V COMAR

Está localizada junto a Vila Militar do Quartel General do V Comando Aéreo

Regional, apresenta influência urbana, devido à ocupação por moradias em seu entorno, e

veicular, por se localizar a aproximadamente 400 m à jusante do vento predominante em

relação à via de tráfego intenso de caminhões, ônibus e automóveis. Em segundo plano pode

ser considerada a influência industrial, pois no setor norte do município há o parque industrial

que conta com a Refinaria Alberto Pasqualini (REFAP) e outras indústrias (Figura 4).

7.2.2 Estação Sapucaia/SESI

Estava localizada na sede do SESI, sob influência industrial em seu entorno, a

principal delas é a Gerdau (siderúrgica), além de ocupação para moradias no entorno, e

veicular por estar a aproximadamente 900 m à montante do vento predominante em relação à

via de intenso tráfego de caminhões, ônibus e automóveis (Figura 4).

7.2.3 Estação Gravataí/JT

Estação localizada junto ao bairro residencial Jardim Timbaúva, na periferia da

cidade, com pouco trânsito de veículos, a aproximadamente 7 km à jusante do vento

predominante (SE) em relação à General Motors do Brasil (GM), além de outras empresas em

distâncias menores. Apresenta influência industrial e urbana (Figura 4).

7.2.4 Estação Canoas/PU Estação pertencente à REFAP, localizada a 2 km à montante do vento predominante

(SE) em relação a esta, além de outras indústrias. Em seu entorno existe ainda a ocupação

urbana para moradia. Sofre influência industrial e em segundo plano, urbana (Figura 4).

7.2.5 Estação Esteio/VE

Estação pertencente à REFAP, localizada a 1,5 km à jusante do vento predominante

em relação a esta, além de outras indústrias. Em seu entorno existe ainda influência de via de

28

intenso tráfego (rodovia BR-116) de caminhões, ônibus e automóveis, e a ocupação urbana

para moradia. Sofre influência industrial e veicular, e em menor grau, urbana (Figura 4).

7.2.6 Estação Charqueadas/AT Estação pertencente à Tractebel Energia, instalada a cerca de 700 m à jusante do

vento predominante (E), em relação à usina de energia pertencente a esta, e dentro do

perímetro urbano de Charqueadas, próximo ao centro. Apresenta influência industrial e em

segundo plano, urbana. Deve ser considerado também que o município de Charqueadas

localiza-se à jusante do vento predominante (cerca de 40 km) em relação à RMPA, e sofre

influência da pluma de poluentes atmosféricos emitidos pela mesma (Figura 4).

7.2.7 Estação Triunfo/DEPREC

Estação também pertencente à Tractebel Energia, instalada a cerca de 7 km à jusante

do vento predominante (E) em relação à usina de energia pertencente a esta, em área de

bosque. Apresenta influência industrial. Deve ser considerado também que o município de

Triunfo localiza-se à jusante do vento predominante (cerca de 47 km) em relação à RMPA, e

sofre influência da pluma de poluentes atmosféricos emitidos pela mesma (Figura 4).

7.2.8 Estação Guaíba/Parque 35

Estação pertencente à CMPC – Celulose Riograndense, instalada a aproximadamente

2,5 km à jusante do vento predominante (SE) em relação a esta indústria, em área com baixa

densidade populacional que representa o limite da área urbana com a área rural (Figura 4).

Devido a estas características pode se concluir que é uma estação com forte influência

industrial, mas que sofre moderada influência urbana, devido à proximidade do centro de

Guaíba (1,5 km a leste) e da pluma urbana representada pela zona sul de Porto Alegre (na

outra margem do Lago Guaíba).

29

Figura 4: Localização das estações Canoas/V COMAR, Canoas/PU, Esteio/VE,

Sapucaia/SESI, Gravataí/JT, Guaíba/Parque35, Charqueadas/AT e Triunfo/DEPREC. Fonte: Adaptado do Google Earth.

7.3 Dados de qualidade do ar

7.3.1 Representatividade dos dados de qualidade do ar

O estabelecimento de critérios de representatividade de dados é de extrema

importância em todos os sistemas de monitoramento. Os resultados obtidos em redes

automáticas de monitoramento podem conter lacunas no banco de dados gerados, que poderão

ser devidas a diversos fatores desde falhas operacionais, problemas de manutenção dos

equipamentos, softwares, comunicação, energia, etc. Portanto, a adoção e sistematização

destes critérios garantem a confiabilidade dos referidos resultados.

Os critérios de representatividade de dados empregados para elaboração deste

relatório são apresentados na Tabela 9, para o cálculo da média anual.

Tabela 9: Critérios de representatividade de dados.

MÉDIA REDE AUTOMÁTICA

Horária 3/4 das medidas válidas na hora

Diária 2/3 das médias horárias válidas no dia

Anual 1/2 das médias válidas no ano


30

7.3.2 Disponibilidade dos dados da rede de qualidade do ar

O Boletim de Qualidade do Ar das estações automáticas de monitoramento é

divulgado diariamente no site da FEPAM (http://www.fepam.rs.gov.br/). O período de 24 h

considerado para fins de Boletim da Qualidade do Ar considera os dados coletados entre as

16:00 h do dia anterior até as 16:00 h do dia da publicação do Boletim. Considera-se na

análise para cada poluente para a geração do índice os seguintes critérios:

SO2 – médias aritméticas de 24 horas;

PI10 – médias aritméticas de 24 horas;

NO2 – máxima diária das médias de 1 hora;

O3 – máxima diária das médias de 1 hora;

CO – máxima média móvel de 8 horas diária.

http://www.fepam.rs.gov.br/

31

8 ANÁLISE DOS DADOS

8.1 Índice de qualidade do ar (IQAr)

O índice de qualidade do ar em 2013 no Rio Grande do Sul, analisado em seis

estações que estavam em operação na Rede Ar do Sul, mostrou que aproximadamente 81,6%

dos dias apresentaram qualidade do ar boa, cerca de 17,4% qualidade regular e cerca de 1,1%

qualidade inadequada, conforme pode ser visto na Tabela 10. Deve-se ressaltar que na estação

Sapucaia apenas 7 dias tiveram monitoramento com dados válidos e na estação de Gravataí

foram 174 dias.

É possível verificar que todos os dias com qualidade inadequada registrados em 2013

ocorreram na estação de Charqueadas. A análise destes registros mostra que todos foram

decorrentes do poluente ozônio, nos meses de verão, principalmente em dezembro.

Tabela 10: Índice de qualidade do ar em 2013.


Comportamento similar pode ser observado em 2014, onde cerca de 80,8% dos dias

apresentaram qualidade do ar boa, cerca de 16,3% qualidade regular e cerca de 2,8%

qualidade inadequada, conforme pode ser visto na Tabela 11. Destaca-se que em 2014 houve

a inclusão na rede Ar do Sul das estações de monitoramento de Guaíba e Canoas (V-

COMAR) a partir do mês de julho e novembro, respectivamente, sendo que estas duas

estações monitoraram somente 31 dias no caso de Canoas (V-COMAR) e 159 dias no caso de

Guaíba. Por outro lado, a estação de Sapucaia parou de operar.

Os dias com qualidade do ar classificada como inadequada ocorreram em

Charqueadas (48 dias), Canoas (1 dia) e Guaíba (1 dia), todos decorrente de elevada

concentração do poluente ozônio, basicamente nos meses de verão.

32

Tabela 11: Índice de qualidade do ar em 2014.


Em termos de episódios críticos de poluição do ar em 2013 e 2014, conforme se pode

observar nas tabelas 10 e 11, respectivamente, não houve nenhum registro de evento em que a

qualidade do ar atingisse o nível de “Má” ou pior.

8.2 Dados do Monitoramento

Para o cálculo das médias das concentrações de cada poluente, os valores de

concentração obtidos abaixo do limite de detecção foram considerados para efeito de cálculo

como a metade do limite de detecção do respectivo analisador.

Nas tabelas contendo as médias anuais dos poluentes, as células sem dados indicam

ausência do analisador na estação ou que o mesmo não forneceu nenhum dado válido no

período ou que o analisador esteve fora de operação no referido período por problemas

técnicos. Os dados em vermelho nas tabelas indicam que o valor médio calculado para o ano

não atendeu o critério de representatividade anual (>50% de dados), mas foram mantidos para

registro e avaliação de tendência.

8.2.1 Ozônio (O3)

A Tabela 12 apresenta a média horária anual de ozônio para os anos de 2013, 2014 e

de anos anteriores de forma a facilitar a análise da evolução deste poluente no Estado.

Observa-se um aumento na média geral das concentrações de ozônio troposférico a

partir de 2012, que está diretamente atrelada a entrada dos dados oriundos da estação de

Charqueadas/AT. Se considerarmos somente os dados das estações Canoas/PU e Esteio/VE, a

concentração média anual de ozônio não apresentou aumento em 2013 e 2014, ficando no

mesmo patamar dos valores obtidos nos anos anteriores.

33

Tabela 12: Concentração média horária anual de O3, por estação por ano.


A máxima média horária anual de ozônio para cada uma das estações é apresentada

na Tabela 13. Verifica-se que a concentração média horária mais elevada de ozônio ocorreu

na estação de Charqueadas/AT, e que nas demais estações da região metropolitana os valores

foram similares.

Tabela 13: Concentração máxima horária de ozônio, por estação por ano.


A resolução CONAMA nº 003/1990 estabelece que o padrão de qualidade do ar, tanto

o primário quanto o secundário, para ozônio é de 160 g/m³ (média horária) e que o mesmo

não deve ser ultrapassado mais de uma vez por ano. Entretanto, na estação Charqueadas

houve 67 ultrapassagens do padrão em 2013 e 433 ultrapassagens do padrão em 2014 o que

representou, respectivamente, 13 e 48 dias de IQAr classificado como inadequado, uma vez

que em alguns dias a concentração máxima horária de ozônio registrada permaneceu elevada

por várias horas, o que acarretou várias ultrapassagens do padrão horário em um mesmo dia.

Também, em 2014, houve uma ultrapassagem do padrão de qualidade do ar de ozônio

na estação Canoas/PU e outras duas na estação Guaíba/Parque 35.

34

Considerando que o ozônio é um poluente secundário, cujos precursores podem ter

origem a dezenas de quilômetros do seu local de sua formação, é possível que as elevadas

concentrações registradas em Charqueadas/AT se devam, além das emissões locais, também

às emissões da RMPA e Pólo Petroquímico, conforme abordado no Relatório da Qualidade do

Ar 2003-2012, disponível do site da FEPAM.

Analisando o comportamento das concentrações de O3 na estação de Charqueadas, é

possível observar que o número de ultrapassagens tem aumentado consideravelmente desde

que se iniciou o monitoramento nesta região, tendo sido registrados 3 ultrapassagens do

padrão em 2012, 67 em 2013 e 433 em 2014. A seguir são apresentadas as análises

meteorológicas para os episódios de concentração máxima média horária para os anos de

2013 e 2014.

No dia 09/12/2013, às 15h local, a concentração máxima média horária do poluente

O3 foi da ordem de 282 g/m3. Neste dia uma frente fria com atividade fraca encontrava-se

sobre o sul do estado, associado a um centro de baixa pressão atmosférica, com 1004 hPa

localizado sobre o Paraguai (Figura 5), os ventos eram fracos de noroeste. É possível observar

na Figura 6, imagem de satélite das 15h local (18:00 UTC) no espectro do visível, que havia

muita nebulosidade (inclusive com características de cumulunimbus) sobre o RS, sobretudo

no interior, deslocando-se para leste, aproximando-se da RMPA. A Figura 7 apresenta a

plotagem no diagrama SkewT-LogP da sondagem atmosférica também das 9h local (12:00

UTC), realizada no Aeroporto Internacional do Salgado Filho, em Porto Alegre, onde é

possível observar que havia uma superadiabática desde a superfície até aproximadamente

200 m de altura. Nestas condições é possível inferir que havia baixa dispersão atmosférica,

que pode ter contribuído para a formação de ozônio no dia 09/12/2013, na parte da manhã até

o meio da tarde, pois havia incidência de radiação solar, e a instabilidade nos baixos níveis da

atmosfera, que proporcionou a mistura dos gases precursores. A partir das 15h a nebulosidade

aumentou, diminuindo a incidência de radiação solar, e ocorreram pequenos períodos de

precipitação fraca, que contribuíram para o abatimento do ozônio troposférico formado até

então.

35

Figura 5: Carta de superfície do dia 09/12/2013, as 15h local (18:00 UTC), contendo isóbaras

ao nível médio do mar e vetores do vento a 10 m de altura. Fonte: ARL/NOAA.

Figura 6: Imagem do Satélite GOES-13 do dia 09/12/2013, as 15h local (18:00 UTC), no

espectro do visível. Fonte: CPTEC/INPE.

36

Figura 7: Plotagem da radiossondagem da atmosfera no diagrama SkewT-LogP dia

09/12/2013, as 9h local (12:00 UTC). Fonte: CPTEC/INPE.


O3 foi da ordem de 390 g/m3. Neste dia uma linha de cavado com atividade fraca

encontrava-se sobre o sul do estado, associado a um centro de baixa pressão atmosférica, com

998 hPa localizado sobre norte da Argentina (Figura 8), os ventos eram fracos de noroeste, e

as temperaturas eram altas. É possível observar na Figura 9, imagem de satélite das 18h local

(21:00 UTC) no espectro do visível, que havia muita nebulosidade e até trovoadas no norte do

RS, mas que no centro-sul do Estado, inclusive na RMPA a nebulosidade era pequena. A

Figura 10 apresenta a plotagem no diagrama SkewT-LogP da sondagem atmosférica também

das 9h local (12:00 UTC), realizada no Aeroporto Internacional do Salgado Filho, em Porto

Alegre, onde é possível observar que não havia presença de frentes, nem inversões de

temperatura. Provavelmente o aquecimento e alta incidência de radiação solar, associada aos

ventos fracos, tenham proporcionado as condições necessárias para a formação de ozônio

troposférico. Este fenômeno começou a perder força a partir das 18h local, devido a

diminuição da incidência de radiação solar e temperaturas na superfície.

37


ao nível médio do mar e vetores do vento a 10m de altura. Fonte: ARL/NOAA.



38



Em termos de distribuição da concentração horária de ozônio durante o dia, a Figura

11 ilustra esta distribuição, considerando a média aritmética anual obtida para todas as

estações em que houve dados de monitoramente do poluente.

Figura 11: Concentração média horária de ozônio ao longo do dia, por ano. Fonte: Elaborado pelo autor.

Observa-se que as maiores concentrações médias horárias de ozônio ocorrem a partir

das 11h, período em que a intensidade de radiação solar chega próximo ao seu pico, até as

19h, que coincide com o pôr do sol.

39

8.2.2 Partículas inaláveis (PI10)

A Tabela 14 apresenta a média diária anual de Partículas Inaláveis, com diâmetro

aerodinâmico inferiores a 10 micra, para os anos de 2013 e 2014 e anos anteriores para fins de

tendência.

Observa-se que a concentração média geral tem um decréscimo acentuado em 2014,

decorrente do ingresso dos dados da estação de Gravataí. Analisando somente as estações

com dados válidos nos últimos cinco anos, pode-se perceber que há uma leve tendência a

redução da média anual do PI, que entre 2010 e 2013 ficava acima dos 30 g/m³ e passou a

ficar abaixo deste patamar em 2014.

Tabela 14: Concentração média diária anual de PI10, por estação por ano.


A Tabela 15 apresenta as máximas concentrações médias diárias do poluente PI10,

por estação nos anos de 2013 e 2014.

Tabela 15: Concentração máxima diária de PI10, por estação por ano.


40

Conforme a resolução CONAMA nº 003/1990, os padrões de qualidade do ar para

PI10, tanto o primário quanto o secundário, são de 150 g/m³ (média diária), que não deve ser

ultrapassada mais de uma vez por ano, e de 50 g/m³ (média anual). Conforme se observa nas

Tabelas 14 e 15, não houve ultrapassagem do padrão de qualidade de PI10 em nenhuma das

estações de monitoramento.

Em termos de distribuição da concentração horária de PI10 durante o dia, a Figura 12

mostra esta distribuição, considerando a média aritmética anual obtida para todas as estações

em que houve dados de monitoramente do poluente.

Figura 12: Concentração média horária de PI10 ao longo do dia, por ano. Fonte: Elaborado pelo autor.

Observa-se que ocorrem dois picos de concentrações médias horárias de PI10, um

entre 9h e 10h, e outro com maior intensidade à noite, entre 21h e 23h. Estes picos

aparentemente são decorrentes dos dois horários de maior trânsito de veículos (rush), que

ocorrem normalmente entre as 6h e 8h pela manhã, e entre as 18h e 20h no final da tarde.

Como o trânsito de veículos tende a ser semelhante nos dois horários, a diferença nos valores

de concentração deve-se ao fato que a baixa atmosfera aquece-se pela manhã e faz aumentar a

camada de mistura, tendendo a diminuir a concentração final; enquanto que ao final da tarde o

fenômeno é o inverso, o resfriamento da baixa atmosfera leva a diminuição da camada de

mistura, tendendo a aumentar estas concentrações, além de prolongar sua atuação. Os tempos

de atuação destes dois picos de concentração também são diferentes, sendo com duração mais

curta pela manhã, e mais longa a tarde, e provavelmente é devido a ação do vento, que é mais

41

intenso entre o final da manhã e na parte da tarde, enquanto que a noite o vento tende a ser

mais fraco e até calmo.

8.2.3 Dióxido de enxofre (SO2)

A Tabela 16 apresenta a média diária anual do poluente SO2 para os anos de 2013,

2014 e anos anteriores.

Observa-se que a média geral da concentração de SO2 apresentou aumento

significativo nos anos de 2013 e 2014 em relação aos valores registrados anteriormente. Este

acréscimo é devido à inclusão dos dados das Estações Charqueadas/AT e Trinfo/DEPREC no

cálculo geral (nos anos anteriores não foram incluídas por não cumprir os critérios de

representatividade). Estes valores mais altos de concentração de SO2 provavelmente estão

associados à atividade industrial na região, que apresenta queima de carvão mineral e óleo

combustível (Termoelétrica e Siderúrgica). Nas demais Estações com monitores de SO2, as

concentrações apresentaram valores na ordem de 1 a 5 g/m³, não havendo significantes

modificações em seu comportamento em relação aos anos anteriores.

Tabela 16: Concentração média diária anual de SO2, por estação por ano.


Conforme resolução CONAMA nº 003/1990, os padrões de qualidade do ar primário

e secundário para a média diária anual são de 80 e 40 g/m3, respectivamente. É possível

observar que o padrão de qualidade do ar para as concentrações médias anuais não foi

ultrapassado nos anos de 2013 e 2014.

42

A resolução CONAMA nº 003/1990 estabelece que o limite para o padrão primário

(média diária) do poluente SO2 é 365 g/m3 e para o padrão secundário (média diária) é 100

g/m3. A Tabela 17 apresenta as máximas concentrações médias diárias de SO2, por estação

nos anos de 2013 e 2014, sendo possível observar que em nenhuma estação houve registro de

ultrapassagem dos padrões de qualidade do ar para médias diárias de SO2 para os anos de

2013 e 2014.

Tabela 17: Concentração máxima diária de SO2, por estação por ano.


A Figura 13 ilustra a distribuição da concentração média horária de SO2 durante o dia,

considerando a média aritmética anual obtida para todas as estações em que houve dados de

monitoramente do poluente.

Figura 13: Concentração média horária de SO2 ao longo do dia, por ano. Fonte: Elaborado pelo autor.

43

Observa-se que as maiores concentrações médias horárias de SO2 ocorrem durante o

dia, entre às 10h e 17h.

A análise por estação de monitoramento evidencia que este comportamento não

decorre das emissões de fontes móveis, pois a estação de Esteio/PU que tem forte influência

veicular mostra comportamento diferente, enquanto que as estações DEPREC e de

Charqueadas são as principais responsáveis pela tendência das curvas. As estações

Guaíba/Parque 35 e Canoas/PU, que apresentam influência industrial também mostram tal

comportamento.

Embora o período em que se observa aumento de SO2 no ambiente coincida com um

aumento de radiação solar, os trabalhos de literatura não mostram correlação entre formação

de SO2 e maior incidência de radiação, pois somente é mencionada a conversão de SO2 a

sulfato, catalisada pela luz solar, mas esta reação acarreta o decréscimo de sua concentração.

Muito provavelmente este aumento de concentração de SO2 decorre de emissões

industriais, que por questões operacionais tem maior emissão durante o turno do dia.

8.2.4 Dióxido de nitrogênio (NO2)

A Tabela 18 apresenta a média diária anual do poluente NO2 para os anos de 2013 e

2014, além de anos anteriores.

Tabela 18: Concentração média horária anual de NO2 por estação por ano.


Observa-se que os valores de concentração médias horárias obtidas em 2013 e 2014

para NO2 mantiveram-se no mesmo patamar nas três estações (Esteio/VE, Triunfo/DEPREC e

44

Charqueadas/AT) em que o mesmo foi monitorado de forma contínua. Pode ser observado,

inclusive, que em relação aos anos anteriores (2006-2009) os valores da média geral caíram

praticamente pela metade. Sendo o NO2 influenciado pelas emissões veiculares,

principalmente de motores a diesel, esta redução pode ser decorrente do início da fase L-6 do

PROCONVE em 2013.

A Tabela 19 contém as concentrações máximas médias horárias de NO2, por estação

de monitoramento e por ano de amostragem.

Tabela 19: Concentração máxima média horária de NO2 por estação por ano.


Os padrões primário e secundário (máxima média horária) para o poluente NO2

estabelecidos na resolução CONAMA nº 003/1990 são 320 g/m3 e 190 g/m

3,

respectivamente. Houve três ultrapassagens do padrão secundário, todas na estação

Esteio/VE, sendo duas em 2013 (nos dias 10/07/13 às 10h e 23/01/13 às 7h) e uma em 2014

(no dia 11/06/14 às 11h), cujas análises em conjunto com as condições meteorológicas é

apresentada a seguir.


NO2 foi de cerca de 239 g/m3. Neste dia uma frente semi-estacionária encontrava-se sobre o

Uruguai, e um centro de alta pressão atmosférica, com 1028 hPa, encontrava-se no Oceano

Atlântico a leste do RS e SC, atuando como bloqueio ao deslocamento desta frente o vento

sobre a RMPA era fraco de norte (Figura 14). É possível observar na Figura 15, imagem de

satélite das 9h local (12:00 UTC) no espectro do visível, que havia poucas nuvens sobre o RS,

com exceção da faixa litorânea. A Figura 16 apresenta a plotagem no diagrama SkewT-LogP

da sondagem atmosférica também das 9h local (12:00 UTC), realizada no Aeroporto

Internacional do Salgado Filho, em Porto Alegre, onde é possível observar que havia uma

forte inversão térmica junto a superfície. Nestas condições é possível inferir que havia baixa

dispersão atmosférica, que pode ter contribuído para o aumento das concentrações de NO2 no

dia 10/07/2013, na parte da manhã, e que o aumento da temperatura na superfície fez com que

45

fosse rompida a inversão térmica, com o aumento da espessura da camada de mistura,

diminuindo as concentrações deste poluente.


ao nível médio do mar e vetores do vento a 10m de altura. Fonte: ARL/NOAA.



46




NO2 foi da ordem de 194 g/m3. Como é possível observar na Figura 17, neste dia havia um

centro de alta pressão atmosférica, com 1021 hPa, no oceano a leste do RS, os ventos eram de

norte/nordeste com intensidade fraca a moderada e nenhum sistema frontal atuava sobre ou

próximo ao RS. É possível observar apenas uma linha de cavado que se estende do litoral do

leste para sudeste do Estado (linha tracejada em vermelho). As observações meteorológicas de

superfície da estação do INMET, instalada em Porto Alegre, indicam que no começo da

manhã os ventos eram fracos com direção variável. Havia apenas alguns aglomerados de

nuvens baixas na região central do Estado e principalmente na fronteira com o Uruguai

(Figura 18). A plotagem do diagrama SkewT-LogP, das 9h local (12:00 UTC), indicam que

havia uma superadiabática junto a superfície, e uma inversão de subsidência

aproximadamente 450m de altura (Figura 19). Provavelmente foram estas condições

atmosféricas, com instabilidade junto a superfície e estabilidade logo acima, associada a

condição de ventos fracos, que proporcionaram o transporte de poluentes do nível das

chaminés da REFAP até a superfície, ocorrendo o episódio de pico de concentração. Quando

a temperatura da superfície aumentou foi vencida a barreira da inversão de subsidência e os

poluentes puderam ser diluídos em uma camada maior de atmosfera, diminuindo as

concentrações de NO2.

47


ao nível médio do mar e vetores do vento a 10m de altura. Fonte: Adaptado de ARL/NOAA.



48




NO2 chegou a 236 g/m3. Nenhum sistema frontal encontrava-se sobre ou próximo ao Rio

Grande do Sul, mas havia um forte gradiente de pressão entre o litoral e interior do Estado,

pois um centro de alta pressão atmosférica, com 1032 hPa, encontrava-se no Oceano Atlântico

a leste do RS, e as pressões no oeste do Estado eram da ordem de 1013 hPa. Como resultado o

vento sobre a RMPA era fraco de nordeste, mas com rajadas moderadas (Figura 20). É

possível observar na Figura 21, imagem de satélite das 11h local (14:00 UTC) no espectro do

visível, que havia uma grande concentração de nuvens sobre o oeste do RS e Uruguai,

estendendo-se pelo leste da Argentina, evidenciando a formação de um centro de baixa

pressão no centro da Argentina, com a condensação da umidade do ar marítimo nessa região.

A Figura 22 apresenta a plotagem no diagrama SkewT-LogP da sondagem atmosférica

também das 9h local (12:00 UTC), realizada no Aeroporto Internacional do Salgado Filho, em

Porto Alegre, onde é possível observar que havia uma forte inversão térmica junto a

superfície. Nestas condições é possível inferir que havia baixa dispersão atmosférica, que

pode ter contribuído para o aumento das concentrações de NO2 no dia 11/06/2014, na parte da

manhã, e que o aumento da temperatura na superfície fez com que fosse rompida a inversão

térmica, com o conseqüente aumento da espessura da camada de mistura, diminuindo as

concentrações deste poluente.

49

Figura 20: Carta de superfície do dia 11/06/2013, as 12h local (15:00 UTC), contendo

isóbaras ao nível médio do mar e vetores do vento a 10m de altura. Fonte: ARL/NOAA.



50

Figura 22: Plotagem da radiosondagem da atmosfera no diagrama SkewT-LogP dia


A Figura 23 mostra a distribuição da concentração horária de NO2 ao longo do dia,

considerando a média aritmética anual obtida para todas as estações em que houve dados de

monitoramente do poluente. Observa-se que as concentrações médias horárias de NO2

apresentam dois picos de máximas concentrações médias horárias, sendo um deles em torno

das 9h e outro as 20h, que são horários típicos do aumento do tráfego de veículos. O pico do

final da tarde é um pouco maior, provavelmente decorrente do resfriamento da baixa

atmosfera, e conseqüente redução da altura da camada de mistura.

Figura 23: Concentração média horária de NO2 ao longo do dia, por ano. Fonte: Elaborado pelo autor.

51

8.2.5 Monóxido de carbono (CO)

A Tabela 20 apresenta a média diária anual do poluente CO para os anos de 2013,

2014 e anos anteriores. Observa-se que, em geral, as concentrações do poluente CO são

predominantemente baixas em todas as estações de monitoramento, embora tenha havido um

pequeno aumento de 2014 em relação a 2013, principalmente na estação de Charqueadas.

Tabela 20: Concentração média horária anual de CO por estação, por ano.


As concentrações máximas horárias anuais e máximas médias móveis de oito horas

do poluente CO estão contidas na Tabela 21.

A resolução CONAMA nº 003/1990 estabelece concentrações iguais de CO para os

padrões primário e secundário, para médias de uma hora e médias móveis de oito horas, que

são de 35 ppm e 9 ppm, respectivamente. Conforme se verifica na Tabela 21, não houve

ultrapassagens dos padrões de qualidade do ar para este poluente nos anos de 2013 e 2014.

Tabela 21: Concentrações máximas médias horárias e móveis de 8 h de CO por estação,

por ano.


52

Em termos de distribuição da concentração horária de CO durante o dia, a Figura 24

mostra esta distribuição, considerando a média aritmética anual obtida para todas as estações

em que houve dados de monitoramente do poluente.

Figura 24: Concentração média horária de CO ao longo do dia, por ano. Fonte: Elaborado pelo autor.

Observa-se que as concentrações médias horárias de CO apresentam dois picos de

máximas concentrações, as 8h e as 21h, típico do aumento do tráfego de veículos nas rodovias

nestes horários. O segundo pico é maior e mais duradouro devido ao resfriamento da baixa

atmosfera, o que leva a redução da altura da camada de mistura.

53

9 CONCLUSÕES

As séries de dados dos anos de 2013 e 2014 foram analisadas e comparadas com as

séries de até doze anos (a partir de 2002, quando teve início o monitoramento da rede Ar do

Sul). As conclusões deste trabalho, no entanto, foram parcialmente prejudicadas pelas

interrupções e lacunas de dados ocorridos por inoperância de vários analisadores ao longo dos

anos em função da falta de recursos para a manutenção dos mesmos.

Em termos de índice IQAr, nos anos de 2013 e 2014 a qualidade do ar se manteve em

geral “boa” em cerca de 81% dos dias, “regular” em cerca de 17% dos dias e “inadequada”

em cerca de 2% dos dias. O IQAr “bom” ou “regular” atende aos padrões de qualidade do ar

da resolução CONAMA nº 003/1990. Não houve nenhum registro de índice de qualidade do

ar “má” ou pior nestes dois anos.

Dos poluentes monitorados e avaliados, somente o O3 e o NO2 apresentaram valores

que ultrapassaram os padrões estabelecidos pela resolução CONAMA nº 003/1990, com

destaque para o O3 que apresentou elevadíssimo número de ultrapassagens do padrão em 2013

e 2014, representando, respectivamente, 13 e 48 dias de IQAr classificado como inadequado.

Os registros de ultrapassagem do padrão de O3 ocorreram majoritariamente na estação de

Charqueadas/AT, provavelmente decorrente de emissões industriais de poluentes precursores

da própria região de Charqueadas, além dos eventos naturais e de prováveis contribuições das

emissões de precursores originadas na RMPA, Vale dos Sinos e Pólo Petroquímico. Destaca-

se também que o número de ultrapassagens do padrão de qualidade do ar para O3 em

Charqueadas tem aumentado consideravelmente desde 2011 quando a rede Ar do Sul iniciou

o monitoramento nessa região.

O poluente NO2 também registrou ultrapassagens do padrão de qualidade, com 3

episódios (duas em 2013 e uma em 2014), todos na estação Esteio/VE. Destaca-se que a

resolução CONAMA nº 03/1990 permite 1 (uma) ultrapassagem do padrão por ano e que o

valor de concentração que foi ultrapassado nos 3 episódios corresponde ao padrão secundário

de qualidade do ar, que é permitido ultrapassar somente em distritos industriais conforme o

Código Estadual do Meio Ambiente.

Os poluentes SO2 e CO apresentaram valores muito abaixo do padrão de qualidade

do ar, talvez influenciados pela redução de suas emissões das fontes veiculares conforme

estabelecido no PROCONVE.

54

O poluente PI10 não apresentou ultrapassagens dos padrões de qualidade, mas

apresenta picos de concentração elevados em determinado período, sendo fortemente

influenciado pelas emissões de veículos automotores à diesel, e em segundo plano dos

veículos em geral e das emissões industriais.

Em suma, nos anos de 2013 e 2014, exceto para o ozônio na região de Charqueadas

que apresentou muitas ultrapassagens do padrão de qualidade do ar com tendência de piora,

não se observou aumento dos níveis de poluição atmosférica nos locais do Estado onde se

dispõe de estação de monitoramento.

55

10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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1989. Dispõe sobre o Programa Nacional de Controle da Poluição do Ar. Diário

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Qualidade do Ar. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 22 de agosto de 1990, Seção

1, páginas 15937-15939.

BRASIL. Lei Estadual 9.519/92, art. 28. Institui o Código Estadual do Meio Ambiente

do Estado do Rio Grande do Sul e dá outras providências.

______. Lei Estadual 11.520, de 03 de agosto de 2000. Institui o Código Estadual do

Meio Ambiente do Estado do Rio Grande do Sul e dá outras providências. Expediente

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58

11. FONTES CONSULTADAS

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http://satelite.cptec.inpe.br/home/novoSite/index.jsp

2. Instituto Nacional de Meteorologia. http://www.inmet.gov.br/portal/

3. Estação do 8º Distrito de Meteorologia em Porto Alegre (RS).

4. Google Earth.

5. Air Resources Laboratory. http://ready.arl.noaa.gov/READYamet.php

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